高中化學計算題的各種解題方法

時間 2021-05-07 20:00:22

1樓:

這個問題實在是非常寬泛啊...主要介紹幾種吧,差量法,極值法,轉換法,十字交叉法

差量法是依據化學反應前後的某些「差量」(固體質量差、溶液質量差、氣體體積差、氣體物質的量之差等)與反應物或生成物的變化量成正比而建立的一種解題法。

此法將「差量」看作化學方程式右端的一項,將已知差量(實際差量)與化學方程式中的對應差量(理論差量)列成比例,其他解題步驟與化學方程式列比例式解題完全一致。

用差量法解題的關鍵是正確找出理論差量。

【適用條件】

(1)反應不完全或有殘留物。

在這種情況下,差量反映了實際發生的反應,消除了未反應物質對計算的影響,使計算得以順利進行。

(2)反應前後存在差量,且此差量易求出。這是使用差量法的前提。只有在差量易求得時,使用差量法才顯得快捷,否則,應考慮用其他方法來解。

【用法】

a ~ b ~ δx

a b a-b

c d可得a/c=(a-b)/d

已知a、b、d即可算出c=a*d/(a-b)

化學方程式的意義中有一條:

化學方程式表示了反應前後各物質間的比例關係。

這是差量法的理論依據。

【證明】

設微觀與巨集觀間的數值比為k.(假設單位已經統一)

a ~ b ~ δx

a b a-b

a*k b*k (a-b)*k

可得a*k=a*[(a-b)]*k/(a-b)

推出a/(a*k)=(a-b)/[(a-b)*k]

用c替換a*k,d替換(a-b)*k

已知a、b、d即可算出c=a*d/(a-b)

因此差量法得證

【原理】

在化學反應前後,物質的質量差和參加該反應的反應物或生成物的質量成正比例關係,這就是根據質量差進行化學計算的原理。

【步驟】

1.審清題意,分析產生差量的原因。

2.將差量寫在化學反應方程式的右邊,並以此作為關係量。

3.寫出比例式,求出未知數。

【分類】

(一)質量差法

例題:在1升2摩/升的稀硝酸溶液中加入一定量的銅粉,充分反應後溶液的質量增加了13.2克,問:(1)加入的銅粉是多少克?(2)理論上可產生no氣體多少升?(標準狀況)

分析:硝酸是過量的,不能用硝酸的量來求解。銅跟硝酸反應後溶液增重,原因是生成了硝酸銅,所以可利用這個變化進行求解。

3cu + 8hno3 = 3cu(no3)2 + 2no↑+ 4h2o 增重

192 44.8 636-504=132

x克 y升 13.2 可得x=19.2克,y=4.48升

(二)體積差法

例題:10毫升某氣態烴在80毫升氧氣中完全燃燒後,恢復到原來狀況(1.01×105pa , 270c)時,測得氣體體積為70毫升,求此烴的分子式。

分析:原混和氣體總體積為90毫升,反應後為70毫升,體積減少了20毫升。剩餘氣體應該是生成的二氧化碳和過量的氧氣,下面可以利用烴的燃燒通式進行有關計算。

cxhy + (x+ )o2 → xco2 + h2o 體積減少

1 1+

10 20

計算可得y=4 ,烴的分子式為c3h4或c2h4或ch4

(三)物質的量差法

例題:白色固體pcl5受熱即揮發併發生分解:pcl5(氣)= pcl3(氣)+ cl2 現將5.

84克pcl5裝入2.05升真空密閉容器中,在2770c達到平衡時,容器內的壓強為1.01×105pa ,經計算可知平衡時容器內混和氣體物質的量為0.

05摩,求平衡時pcl5的分解百分率。

分析:原pcl5的物質的量為0.028摩,反應達到平衡時物質的量增加了0.022摩,根據化學方程式進行計算。

pcl5(氣)= pcl3(氣)+ cl2 物質的量增加

1 1x 0.022

計算可得有0.022摩pcl5分解,所以結果為78.6%

【例題】

一。把6.1g乾燥純淨的氯酸鉀和二氧化錳的混合物放在試管里加熱,當完全分解、冷卻後稱得剩餘固體質量為4.2g,求原混合物裡氯酸鉀有多少克?

〔分析〕根據質量守恆定律,混合物加熱後減輕的質量即為生成的氧氣質量(w混-w剩=wo2),由生成的o2即可求出kclo3。

〔解答〕設混合物中有質量為xkclo3

二。把質量為10g的鐵片放在50g硫酸銅溶液中,過一會兒取出,洗淨、乾燥、稱重,鐵片的質量增加到10.6g,問析出多少克銅?原硫酸銅溶液的溶質的質量分數是多少?

〔分析〕在該反應中,單質鐵變成亞鐵離子進入溶液,使鐵片質量減少,而銅離子被置換出來附著在鐵片上。理論上每56g鐵參加反應後應能置換出64g銅、鐵片淨增加質量為64-56=8g。現在鐵片增重10.

6-10=0.6g並非是析出銅的質量,而是析出銅的質量與參加反應的鐵的質量差。按此差量即可簡便進行計算。

〔解答〕設有質量為x銅析出,有質量為ycuso4參加反應

三。向50gfecl3溶液中放入一小塊na,待反應完全後,過濾,得到仍有棕黃色的溶液45.9g,則投入的na的質量為

a、4.6g b、4.1g c、6.9g d、9.2g

[解析] na投入到fecl3溶液發生如下反應

6na+2fecl3+6h2o=6nacl+2fe(oh)3↓+3h2↑

若2mol fecl3與6molh2o反應,則生成6molnacl,溶液質量減少82g,此時參加反應的na為6mol;

現溶液質量減少4.1g,則參加反應na應為0.3mol,質量應為6.9g。答案為(c)

四。同溫同壓下,某瓶充滿o2共重116g,充滿co2時共重122g,充滿某氣體共重114g,則該氣體相對分子質量為( )

a、28 b、60 c、32 d、14

[解析] 由「同溫同壓同體積下,不同氣體的質量比等於它們的摩爾質量比」可知此題中,氣體質量之差與式量之差成正比。因此可不計算本瓶的質量,直接由比例式求解:

(122-116)/(44-32)=(122-114)/(44-m(氣體))

解之得,m(氣體)=28。 故答案為(a)

五。向10g氧化銅通氫氣,加熱一段時間後,測得剩餘固體的質量為8.4g 。判斷剩餘固體的成分和各自的質量。

[解析]剩餘固體的質量為8.4g 則失去氧的質量 10 - 8.4 = 1.6g

則還原生成銅的質量 1.6×64/16 = 6.4g

剩餘固體的成分 氧化銅 8.4 - 6.4 = 2g 銅 6.4g

六。10g鐵樣品放入足量的硫酸銅溶液中,充分反應後測得固體質量為10.8g,求鐵樣品中鐵的純度(假設樣品中的雜質不和硫酸銅反應,也不溶於水) 。

[解析]增重0.8g 則消耗的鐵物質的量為 0.8/(64-56) = 0.1mol

鐵的質量 56×0.1 = 5.6g

鐵的純度 5.6/10 = 56%

七。將一定質量的鐵放入100g的稀硫酸中,充分反應後測得溶液的質量為105.4g,求加的鐵的質量

[解析]增重 105.4 - 100 = 5.4g

則鐵物質的量 5.4/(56-2) = 0.1mol

鐵的質量 0.1×56 = 5.6g

極值法是一種重要的數學思想和分析方法。化學上所謂「極值法」就是對資料不足而感到無從下手的計算或混合物組成判斷的題目,採用極端假設(即為某一成分或者為恰好完全反應)的方法以確定混合體系中各物質的名稱、質量分數、體積分數,這樣使一些抽象的複雜問題具體化、簡單化,可達到事半功倍之效果。

轉換法定義

轉換法 物理學中對於一些看不見摸不著的現象或不易直接測量的物理量,通常用一些非常直觀的現象去認識或用易測量的物理量間接測量,這種研究問題的方法叫轉換法。初中物理在研究概念規律和實驗中多處應用了這種方法。

應用測量儀器:秒錶、電流表、電壓表、電阻表、彈簧測力計、氣壓計、微小壓強計、溫度計、托盤天平、電能表、測電筆……

物理實驗:**聲音產生的原因、**液體壓強的特點、**影響導體產生電熱多少的因素……

例項物體發生形變或運動狀態改變可證明一些物體受到力的作用;馬德堡半球實驗可證明大氣壓的存在;霧的出現可以證明空氣中含有水蒸氣;影子的形成可以證明光沿直線傳播;月食現象可證明月亮不是光源;奧斯特實驗可證明電流周圍存在著磁場;指南針指南北可證明地磁場的存在;擴散現象可證明分子做無規則運動;鉛塊實驗可證明分子間存在著引力;運動的物體能對外做功可證明它具有能等。

十字交叉法 (注:只適用於由兩種物質構成的混合物 m甲:甲物質的摩爾質量 m乙:乙物質的摩爾質量 m混:甲乙所構成的混合物的摩爾質量 n:物質的量,m乙

據:甲:m甲 m混-m乙

m混乙:m乙 m甲-m混

得出:n甲:n乙=(m混-m乙):(m甲-m混)

一、十字交叉相乘法

這是利用化合價書寫物質化學式的方法,它適用於兩種元素或兩種基團組成的化合物。其根據的原理是化合價法則:正價總數與負價總數的代數和為0或正價總數與負價總數的絕對值相等。

現以下例看其操作步驟。

二、十字交叉相比法

我們常說的十字交叉法實際上是十字交叉相比法,它是一種圖示方法。十字交叉圖示法實際上是代替求和公式的一種簡捷演算法,它特別適合於兩總量、兩關係的混合物的計算(即2—2型混合物計算),用來計算混合物中兩種組成成分的比值。

三、十字交叉消去法

十字交叉消去法簡稱為十字消去法,它是一類離子推斷題的解法,採用「十字消去」可縮小未知物質的範圍,以便於利用題給條件確定物質,找出正確答案。

其實十字交叉法就是解二元一次方程的簡便形式 如果實在不習慣就可以例方程解 但我還是給你說說嘛 像a的密度為10 b的密度為8 它們的混合物密度為9 你就可以把9放在中間 把10 和 8 寫在左邊 標上ab 然後分別減去9 可得右邊為1 1 此時之比這1:1 了這個例子比較簡單 但難的也是一樣 你自己好好體會一下嘛 這個方法其實很好 節約時間 特別是考理綜的時候

(一)混和氣體計算中的十字交叉法

【例題】在常溫下,將1體積乙烯和一定量的某氣態未知烴混和,測得混和氣體對氫氣的相對密度為12,求這種烴所佔的體積。

【分析】根據相對密度計算可得混和氣體的平均式量為24,乙烯的式量是28,那麼未知烴的式量肯定小於24,式量小於24的烴只有甲烷,利用十字交叉法可求得甲烷是0.5體積

(二)同位素原子百分含量計算的十字叉法

【例題】溴有兩種同位素,在自然界中這兩種同位素大約各佔一半,已知溴的原子序數是35,原子量是80,則溴的兩種同位素的中子數分別等於。

(a)79 、81 (b)45 、46 (c)44 、45 (d)44 、46

【分析】兩種同位素大約各佔一半,根據十字交叉法可知,兩種同位素原子量與溴原子量的差值相等,那麼它們的中子數應相差2,所以答案為d

(三)溶液配製計算中的十字交叉法

【例題】某同學欲配製40%的naoh溶液100克,實驗室中現有10%的naoh溶液和naoh固體,問此同學應各取上述物質多少克?

【分析】10%naoh溶液溶質為10,naoh固體溶質為100,40%naoh溶液溶質為40,利用十字交叉法得:需10%naoh溶液為

×100=66.7克,需naoh固體為 ×100=33.3克

( 四)混和物反應計算中的十字交叉法

【例題】現有100克碳酸鋰和碳酸鋇的混和物,它們和一定濃度的鹽酸反應時所消耗鹽酸跟100克碳酸鈣和該濃度鹽酸反應時消耗鹽酸量相同。計算混和物中碳酸鋰和碳酸鋇的物質的量之比。

【分析】可將碳酸鈣的式量理解為碳酸鋰和碳酸鋇的混和物的平均式量,利用十字交叉法計算可得碳酸鋰和碳酸鋇的物質的量之比97:26

守恆法守恆法的原理就是利用質量守恆原理。在化學反應中,所有物質反應前後質量之和是一變的,這在任何條件下都適用。

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